精對苯二甲酸

1、精對苯二甲酸（PTA）姓名：韓存雅 學號：2010101410 班級：管理G104目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 一、精對苯二甲酸的工業(yè)概貌3 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 二、精對苯二甲酸的上下游產(chǎn)業(yè)鏈4 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 三、精對苯二甲酸的性質及其主要用途5 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 四、精對苯二甲酸的主要原料6 HYPERLIN

2、K l bookmark53 o Current Document 五、精對苯二甲酸生產(chǎn)的基本工藝6 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 六、精對苯二甲酸生產(chǎn)的關鍵設備及其特點8一、精對苯二甲酸的工業(yè)概貌（一）世界精對苯二甲酸工業(yè)概貌目前，亞洲是全球精對苯二甲酸（PTA）最主要的生產(chǎn)地和需求地，而北美和西歐地區(qū) 的生產(chǎn)能力遠遠低于亞洲。世界PTA主要貿(mào)易量集中在亞洲地區(qū)，2009年進出口量分別占世界總量的71.1%及 65.9%；西歐地區(qū)則分別占14.6%及20.1%；北美地區(qū)分別占5.9%及11.3%。北美及西歐 地區(qū)是世界PTA主要凈出口地區(qū)

3、，而亞洲、中南美洲和中東歐是主要凈進口地區(qū)。從近幾年 世界PTA的貿(mào)易趨勢來看，亞洲地區(qū)貿(mào)易量占世界總貿(mào)易量的比例逐年上升，西歐地區(qū)略有 下滑，而北美地區(qū)呈下降的趨勢。目前，世界PTA主要用于生產(chǎn)聚酯，占PTA總消費量的98%以上，而PTT （聚對苯二甲 酸丙二醇酯）與PBT （聚對苯二甲酸丁二醇酯）在工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模較小，目前對PTA的需求 量僅約200萬噸。未來幾年世界PTA工業(yè)仍將快速發(fā)展，據(jù)預測，2010年世界PTA的需求量將達到4500 萬噸，其中亞洲3000萬噸，占世界的67%； 2010年世界PTA產(chǎn)能超過4952萬噸/年，新增 產(chǎn)能主要來自亞洲的中國、印度、泰國等國家。中東、北美

4、及西歐等地的PTA產(chǎn)能增速相對 較緩，新建計劃不多。而未來世界PTA消費結構變化不明顯，用于生產(chǎn)聚酯的比例仍將超過 90%。表1世界PTA供需狀況（萬噸）年份生產(chǎn)能力生產(chǎn)量消費量開工率/%19939809029029219941080100010009219951270114011409019961420128012809019971830148014808119982000158015807919992160169016907820002370219021909220053422314531459420063514326032609520073462344034409520083942376

5、0375594200945494330430093201049524520452091數(shù)據(jù)引自：表1摘自專家論壇精細化工原料及中間體2011年第1期 來自中國知網(wǎng).（二）我國精對苯二甲酸工業(yè)概貌我國PTA生產(chǎn)主要集中在江浙一帶。我國2008年PTA產(chǎn)能分布為浙江占30%、江蘇占 17%、遼寧占17%、福建占11%、廣東占11%、上海占7%、天津占3%、河南占2%、山東占1% 和新疆占1%。2010年江蘇省PTA產(chǎn)能將占全國總產(chǎn)能的50%，成為我國最大的PTA生產(chǎn)基 地。浙江的逸盛石化、紹興的華聯(lián)三鑫石化、寧波大榭開發(fā)區(qū)的寧波三菱化學公司的第2 期和第3期PTAX程也將按計劃進行，預計到2010

6、年，浙江PTA總產(chǎn)能將達到260萬噸/ 年。表2歷年中國PTA供需平衡（萬噸）年份能力產(chǎn)量進口量出口量表現(xiàn)消費量自給率1995111.190.340.11.3129.1701996148.6114.244.80.2158.8721997151.1151.847.83.1196.7771998163.5160.972.91.2232.5691999163.0164.1154.20317.2512000221.0194.2250.50444.5442001225.5220.8311.70532.5412002325.5245.5429.70675.2362003424.5393.7454.6084

7、8.3462004483.5442.4572.10.61013.943.62005589.5695.5649.101334.652.12006944.5763.6700.001463.652.220071148.5944.7699.001643.757.320081358.5903.1497.70.91399.964.520091502.5925.5508.00.11433.464.620101736.51450.0300.05.01745.082.9數(shù)據(jù)引自：表2摘自專家論壇精細化工原料及中間體2011年第1期 來自中國知網(wǎng).二、精對苯二甲酸的上下游產(chǎn)業(yè)鏈（一）精對苯二甲酸的上游產(chǎn)業(yè)精對苯二

8、甲酸的上游產(chǎn)業(yè)是石化行業(yè)。主要有石油、天然氣、乙稀及二甲苯和混二甲苯 等。（二）精對苯二甲酸的下游產(chǎn)業(yè)精對苯二甲酸的下游產(chǎn)業(yè)是化纖行業(yè)。主要有棉花、短纖、紗、長襪等紡織品。乙烷環(huán)氧PET聚酯 瓶片 50%/ /聚酯 纖維1聚酯 薄膜 乙烷環(huán)氧PET聚酯 瓶片 50%/ /聚酯 纖維1聚酯 薄膜 5%石化行業(yè)上游下游化纖行業(yè)圖1精對苯二甲酸的上下游產(chǎn)業(yè)鏈注：MX即混二甲苯PX即二甲苯PTA即精對苯二甲酸PET即聚對苯二甲酸乙二酯MEG即乙二醇三、精對苯二甲酸的性質及其主要用途（一）精對苯二甲酸的性質精對苯二甲酸為白色針狀結晶或粉末，約在300C升華，自燃點680C。能溶于熱乙醇， 微溶于水，不溶

9、于乙醚、冰醋酸和氯仿。低毒，易燃。其粉塵與空氣形成爆炸性混合物，爆 炸極限 0.05g/L12.5g/ L。（二）精對苯二甲酸的主要用途精對苯二甲酸是生產(chǎn)聚酯切片、長短滌綸纖維等化纖產(chǎn)品和其它重要化工產(chǎn)品的原料。 精對苯二甲酸（PTA）是重要的大宗有機原料之一，其主要用途是生產(chǎn)聚酯纖維（滌綸）、聚 酯薄膜和聚酯瓶，廣泛用于與化學纖維、輕工、電子、建筑等國民經(jīng)濟的各個方面，與人民 生活水平的高低密切相關。PTA的應用比較集中，世界上90%以上的PTA用于生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其 它部分是作為聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT）和聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）及其它產(chǎn)品的 原料。四、精對苯

10、二甲酸的主要原料PTA的原料是PX （即對二甲苯），源頭是石油。滌綸用PTA占總量的75%，而化纖中 78%為滌綸。這就是“化纖原料PTA”說法的由來。工業(yè)上生產(chǎn)精對苯二甲酸的主要原料是對二甲苯，二甲苯來芳烴的生產(chǎn)。芳烴中的“三 苯”（苯、甲苯和二甲苯）是化學工業(yè)的基礎原料，具有重要地位。其產(chǎn)量和規(guī)模僅次于乙 烯和丙烯。五、精對苯二甲酸生產(chǎn)的基本工藝PTA生產(chǎn)工藝過程可分氧化單元和加氫精制單元兩部分。原料對二甲苯以醋酸為溶劑， 在催化劑作用下經(jīng)空氣氧化成粗對苯二甲酸，再依次經(jīng)結晶、過濾、干燥為粗品；粗對苯二 甲酸經(jīng)加氫脫除雜質，再經(jīng)結晶、離心分離、干燥為PTA成品。生產(chǎn)方法是由對二甲苯氧 化得

11、粗對苯二甲酸，經(jīng)打漿、加氫、精制、結晶、干燥得到精對苯二甲酸。PTAX藝流程簡圖如下：粗對苯二甲酸（CTA）制作工藝流程回收 溶劑I粗對苯二甲酸（CTA）制作工藝流程回收 溶劑I回收催 化劑精對苯二甲酸（PTA）制作工藝流程圖圖2精對苯二甲酸（PTA）工藝流程圖（一）精對苯二甲酸氧化單元工藝氧化單元包括空氣壓縮、進料配制、氧化反應、結晶、過濾、干燥、溶劑回收、溶劑脫 水、產(chǎn)品運輸?shù)葞讉€重要部分組成。尾氣 放空醋酸 母液空壓空蒸汽 氣鉆、錳、漠催化去 精 制 單 元溶劑進 料罐醋/水閃蒸汽溶劑脫水尾氣 放空醋酸 母液空壓空蒸汽 氣鉆、錳、漠催化去 精 制 單 元溶劑進 料罐醋/水閃蒸汽溶劑脫水塔

12、汽_提1塔協(xié)，母液罐汽提塔蒸 餾釜真空過 濾機溶劑反應氧化u第一第二第進料器進1反應結晶結晶結罐料反器器器器應罐過濾機進料緩沖罐圖3精對苯二甲酸（PTA）氧化單元的工藝流程圖（二）精對苯二甲酸精制單元工藝精制單元包括進料準備、溶解和反應、結晶、離心分離及真空過濾、PTA的干燥、PTA 母液固體回收、尾氣洗滌、產(chǎn)品運輸?shù)葞讉€重要部分組成。母液固體回收單元母液料壓力離心機再打漿罐過濾機進料緩器加水預器進料增壓泵泵PTA產(chǎn)品倉真空過濾母液固體回收單元母液料壓力離心機再打漿罐過濾機進料緩器加水預器進料增壓泵泵PTA產(chǎn)品倉真空過濾圖4精對苯二甲酸（PTA）精制單元的工藝流程圖六、精對苯二甲酸生產(chǎn)的關鍵設

13、備及其特點PTA裝置重點設備機組及設備為反應器、空壓機、結晶器等。此外，還有許多的特殊閥 門這些閥門出現(xiàn)故障會導致裝置部分停工或全裝置停車，若處理不當也有可能導致惡性事故 的發(fā)生。（一）精對苯二甲酸氧化單元的關鍵設備一一氧化反應器氧化反應器是鈦復合碳鋼容器，45萬噸PTA裝置的氧化反應器直徑為7620mm，高為 8600mm，容器上下封頭為橢圓形，內有4塊等間距擋板，從底部封頭延伸至頂部切線。反應 器的所有內件都為鈦材，反應器的容積約為508立方米，正常工作容積為360立方米。反應 器設計壓力為2.1MPa,設計溫度為281攝氏度，正常操作溫度和壓力為200攝氏度、1.5MPa。 空氣通過分布

14、器供給氧化器，它們以90度間距分布，靠近于氧化反應器的底部，內部管線 出口與徑向攪拌葉片處在同一高度。（二）精對苯二甲酸精制單元的關鍵設備結晶器操作時，料液自循環(huán)管下部加入，與離開結晶室底部的晶漿混合后，由泵送往加 熱室。晶漿在加熱室內升溫（通常為26。0,但不發(fā)生蒸發(fā)。熱晶漿進入結晶室后沸騰， 使溶液達到過飽和狀態(tài)，于是部分溶質沉積在懸浮晶粒表面上，使晶體長大。作為產(chǎn)品的晶 漿從循環(huán)管上部排出。強制循環(huán)蒸發(fā)結晶器生產(chǎn)能力大，但產(chǎn)品的粒度分布較寬。如下圖兩 個結晶器：真空過濾機與加壓過濾機機理基本相同，只是過濾介質的一側壓力低于大氣壓，推動力結晶較小。真空抽濾器：結構簡單，過濾推動力較重力過濾

15、器大。真空葉濾機：結構簡單，適于 一般的泥漿狀物料過濾，但操作條件較差，勞動強度較高。如下是兩個真空過濾機：（三）PTA 裝置設備概況PTA裝置原料為PX、HAC、H2等易燃易爆、有毒有害的介質，工藝過程有激烈的氧化反 應和臨氫操作。PTA生產(chǎn)的物料多為漿料，易堵塞，介質腐蝕性強。因此裝置內設備類型多 樣、結構復雜、轉動機械多、規(guī)格大、材質耐腐蝕要求高是該裝置硬件設施的一大特點。如 有原動機功率（11. 2）X104kW的大型空氣壓縮機，54078m3/h流量的尾氣膨脹機及53t/ h的凝氣背壓式蒸汽透平機組成的工藝空氣壓縮機組。有大負荷的壓力離心機、真空轉鼓過 濾機、回轉式大型干燥機。裝置內有每分鐘幾萬轉的高速離心